(57)【要約】【課題】孔版印刷用原紙において、一方の面に多数の微小凹部を有する熱可塑性樹脂フィルム材からなる孔版印刷用原紙の前記利点を維持しつつ、イメージの伸びや耐刷性も維持できる孔版印刷用原紙を提供する。【解決手段】一方の面に多数の微小凹部が形成された熱可塑性樹脂フィルム材のみから孔版印刷用原紙１を製作する。微小凹部形成後の前記原紙１の印刷送り方向の伸度１％の引張強度が、微小凹部形成前の前記原紙１ａの同方向の引張強度の３０％以上とする。好ましくは、厚さが５μｍ〜２０μｍのポリエステルフィルム材を使用する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に多数の微小凹部が形成された熱可塑性樹脂フィルム材のみからなる孔版印刷用原紙において、
微小凹部形成後の前記原紙の印刷送り方向の伸度１％の引張強度が、微小凹部形成前の前記原紙の同方向同伸度の引張強度の３０％以上であることを特徴とする孔版印刷用原紙。
【請求項２】
厚さが５μｍ〜２０μｍのポリエステルフィルム材でできている請求項１記載の孔版印刷用原紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の面に多数の微小凹部が形成され、サーマルヘッド等の加熱手段により微小凹部形成面とは反対側から加熱溶融されることにより製版される熱可塑性樹脂フィルム材のみからなる孔版印刷用原紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
孔版印刷用原紙として、従来、熱可塑性樹脂フィルム材と、和紙や不織布等のインク透過性の支持体とを張り合わせてなる張り合わせ形の孔版印刷用原紙が使用されており、サーマルヘッドの加熱による所定箇所の開口（穿孔）を良好に行うために、熱可塑性樹脂製フィルム層を薄くし、一方、熱可塑性樹脂フィルム層を薄くすることによる剛性の低下を、上記支持体により補い、取扱性を保つようになっていた。
【０００３】
しかしながら、上記張り合わせ構造の孔版印刷用原紙では次のような不具合があった。
（１）部品点数が増えると共に接着剤による接着工程が必要になり、部品コストが高くなる。
【０００４】
（２）接着剤が製版にもたらす「インク透過開口の変形」等により、印刷精度が低下する。
【０００５】
（３）支持体の繊維がフィルムの開口内に入って印刷イメージに繊維目が出たり、支持体に無駄にインクが吸収される。
【０００６】
（４）異種材の貼り合わせにより、カールが生じる。
【０００７】
前記張り合わせ構造に対して、最近では、一方の面に多数の微小凹部が形成された熱可塑性樹脂フィルム材のみからなる孔版印刷用原紙が各種開発されている（特許文献１及び２等参照）。このような多数の微小凹部を有する孔版印刷用原紙では、前記張り合わせ構造のように支持体を張り合わせることなく、一定の厚みを持たせることにより、剛性を維持し、取扱性を向上させることができる。また、製版時には、微小凹部の薄肉底部を溶融開口することになるので、小出力（少ない熱エネルギー）のサーマルヘッドによっても十分な開口性能を維持することができ、部品コストを低減できると共に、前述のような支持体の存在による印刷面の汚れやコスト高等、前記張り合わせ構造の不具合を解消できる。
【特許文献１】特開２００１−２１３０６５号公報
【特許文献２】特開２０００−３５６５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、一方の面に多数の微小凹部を有する熱可塑性樹脂フィルム材のみからなる孔版印刷用原紙では、微小凹部を形成していることにより、微小凹部形成前の原紙の状態に比べ、引張強度が低下し、条件によっては、印刷イメージの伸びあるいは耐刷性に問題が生じる。
【０００９】
（発明の目的）
本発明は、一方の面に多数の微小凹部を有する熱可塑性樹脂フィルム材からなる孔版印刷用原紙の前記利点を維持しつつ、イメージの伸びや耐刷性も維持できる孔版印刷用原紙を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明は、一方の面に多数の微小凹部が形成された熱可塑性樹脂フィルム材のみからなる孔版印刷用原紙において、微小凹部形成後の前記原紙の印刷送り方向の伸度１％の引張強度が、微小凹部形成前の前記原紙の同方向伸度の引張強度の３０％以上としている。好ましくは、厚さが５μｍ〜２０μｍのポリエステルフィルム材のみで孔版印刷用原紙を製作する。
【発明の効果】
【００１１】
（１）微小凹部形成後の原紙の印刷送り方向の伸度１％の引張強度を、凹部の深度、凹部の薄肉底部の厚さあるいは凹部の密度等を調整することにより、微小凹部形成前の前記原紙の同方向同伸度の引張強度の３０％以上に確保しているので、印刷時に原紙が印刷送り方向に延びるのを抑制でき、それによりイメージの伸びを抑制し、品質の良いイメージを形成でき、また、原紙の耐刷性も向上する。
【００１２】
（２）原紙の厚さを５μｍ〜２０μｍとすることにより、取扱性を維持できると共に、印刷時の原紙の破れやしわの発生も抑制することができ、また、カールの発生も効果的に抑制できる。
【００１３】
（３）一方の面に多数の微小凹部が形成された熱可塑性樹脂フィルム材のみから孔版印刷用原紙を構成していることにより、張り合わせ構造の孔版印刷用原紙と比較して、部品点数の削減、接着剤の使用による「インク透過開口の変形」等の不都合を解消できると共に、支持体の使用によるインクの無駄及び印刷のかすれ等の不都合も解消でき、さらに、サーマルヘッドの小出力化も達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［孔版印刷用原紙の構成］
図１は、本発明が適用される孔版印刷用原紙（以下、単に「原紙」と称する）１の平面図であり、印刷時には図１のような長方形に切断した状態で使用するが、原紙製造時は長尺紙としてロール状に巻かれており、製版後、印刷用のドラムに巻き付ける際に長方形に切断される。印刷時には、画像形成ドラムと押圧ローラの間に、矢印Ｆ方向（縦方向）に送り込まれる。
【００１５】
原紙１の一方の面には多数の微小凹部２が形成されており、該多数の微小凹部２は、たとえば最大画像形成範囲（全画像形成範囲）Ｓ1内に、均一な密度で分布している。勿論、原紙１の全面に微小凹部２を形成した構造とすることも可能である。
【００１６】
原紙１は熱可塑性樹脂フィルム材のみから構成されており、熱可塑性樹脂フィルム材としては、厚さが１．５μｍ以上２０μｍ以下のポリエステルフィルム材が好ましい。これは、取扱い可能な限界厚さを考えると１．５μｍ程度が下限であるが、あまりに薄いと簡単に折り目がついたり破れたりする。したがって、取扱い易さを考慮に入れると、５μｍ程度以上が好ましい。逆に原紙厚さが２０μｍを超えると、従来の支持体張り合わせ構造の厚さとの差が小さくなり、原紙自体を薄型化できるメリットが小さくなってしまい、また材料の無駄である。したがって、本実施の形態では、厚さ５μｍ〜２０μｍのポリエステルフィルム材を使用している。
【００１７】
なお、ポリエステルフィルム材以外の原紙の材料としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム材、ポリエチレン樹脂フィルム材、ポリ塩化ビニル樹脂フィルム材、ポリ塩化ビニリデン樹脂フィルム材、ポリメチルペンテン樹脂フィルム材、ポリプロピレン樹脂フィルム材、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルム材、ポリビニルアルコール樹脂フィルム材、ナイロン６フィルム材、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。
【００１８】
図２は微小凹部形成後の原紙１を一部切り取って示すの縦断面拡大斜視図であり、各微小凹部２の底には薄肉底部３が存在している。微小凹部２の配列はランダムな配列でも良いが、本実施の形態では、千鳥状に規則的に配列しており、また、微小凹部２の分布密度（配列ピッチ）は、図６に示す製版装置のサーマルヘッド３１の１つのヒータ部（ドット）３０内に、少なくとも２つの微小凹部２が存在するように設定されている。
【００１９】
[微小凹部の形成方法]
図３は、微小凹部形成前の原紙１ａに微小凹部２を形成する方法を示している。なお、微小凹部形成後の原紙１と区別するために微小凹部形成前の原紙の符号は前記のように「１ａ」と表記している。多数の微小突起１２を有する型押しローラ１０と支承ローラ１１との間に、微小凹部形成前の原紙１ａを矢印Ｆ方向に送り込み、該微小凹部形成前の原紙１ａの一方の面に、前記微小突起１２によって多数の微小凹部１２を均一な密度で形成し、原紙１を完成する。なお、型押しローラ１０に内蔵される加熱手段により微小凹部形成前の原紙１ａを加熱しつつ、上記のように微小凹部２を形成する場合もある。
【００２０】
[製版装置及び製版方法]
図４は、微小凹部形成後の原紙１を製版する装置及び方法を示しており、製版装置は、ゴム製のプラテンローラ３３と前記サーマルヘッド３１とを対向配置してなり、サーマルヘッド３１は、薄膜タイプの全面グレーズ型サーマルヘッドであり、ヒータ部３０と非ヒータ部３０ａは共に薄膜で形成されると共に平面状のグレーズ層３２の上に形成されており、個々のヒータ部３０は非ヒータ部３２に対して窪んでいる。製版する場合には、プラテンローラ３３とサーマルヘッド３１間に、微小凹部形成面がプラテンローラ３３側に向くように原紙１を挟持し、プラテンローラ３３の回転により原紙１を所定の送りピッチで送り込みながら、サーマルヘッド３１のヒータ部３０により原紙１の凹部形成面と反対側を順次加熱し、所定箇所の微小凹部２の薄肉底部３を溶融開口する。図５は微小凹部２が製版により開口した状態を示しており、開口部８の直径は概ね微小凹部２の前記直径ｃに相当する。なお、符号ｅは薄肉底部３の厚さを示している。
【００２１】
[引張強度の設定］
図１において、微小凹部形成後の原紙１の縦方向（矢印Ｆ方向）の引張強度は、縦方向の伸度１％において、微小凹部形成前の原紙１ａの同方向同伸度の引張強度の３０％以上となっている。該実施の形態では、微小凹部形成後の原紙１の縦方向（矢印Ｆ方向）の具体的な引張強度は、少なくとも１．８５Ｎ/cm以上となっている。
【００２２】
［各種引張強度比による印刷イメージの伸び及び耐刷性の試験例］
（試験の概要）
図１１の表に示すように、原紙厚さ、凹部ピッチ、凹部薄肉部厚さ、凹部直径及び微小凹部形成時の加圧条件を各種設定することにより、微小凹部形成前後での縦方向の伸度１％における引張強度比（％）が異なる４種類の原紙１を、実施例１〜３及び比較例１として製作し、それらの原紙１を製版し、印刷に使用することにより、図１０のように印刷性及び耐刷性を比較した。
（微小凹部形成前後の原紙の条件）
【００２３】
図１１の表は、実施例１〜３及び比較例１の原紙１（１ａ）の構造的条件を示しており、実施例１〜３では、凹部直径を２０μｍに統一し、凹部ピッチを６０μｍに統一しているが、原紙厚さと微小凹部薄肉底部３の厚さをそれぞれ異なる値とした。すなわち、実施例１は、原紙厚さを６μｍとし、凹部薄肉底部３の厚さを２．０μｍとし、実施例２は、原紙厚さを実施例１よりも厚くて８．０μｍとし、凹部薄肉底部３の厚さも実施例１よりも厚くて４．０μｍとしている。実施例３は、原紙厚さを実施例２よりもさらに厚くして１２μｍとし、凹部薄肉底部３の厚さも実施例２よりもさらに厚くして９．５μｍとしている。各実施例１〜３に対して比較例１は、凹部ピッチは前記実施例１〜３と同じ６０μｍとしているが、凹部直径を前記実施例１〜３よりも大きく２５μｍとしており、原紙厚さは実施例２と同じ８μｍとし、凹部薄肉底部は３μｍとしている。また、凹部形成時の加圧条件は、いずれの例においても４９０００Ｎである。
【００２４】
（引張強度の測定方法）
（１）図１１の各構造を有する４種類の微小凹部形成後の原紙１及び微小凹部形成前の原紙１ａをそれぞれ製造し、図１に破線で示すように、各微小凹部形成後の原紙１から幅Ｗ＝２cm、長さＬ＝１５cmの細長いサンプル１-sを切り出し、採取する。なお、該サンプル１-sの引張試験は、実質１０cmmの長さの部分を対象としており、長さ方向両端に２．５cmmずつのつかみ代を確保するために、前記のように長さ１５cmmに切り出すものである。該サンプル１-sは長さＬ方向が原紙１の縦方向（矢印Ｆ方向）に一致するように採取する。図示しないが、微小凹部形成前の原紙１ａからも微小凹部形成後の原紙１と同様に幅Ｗ＝２cm、長さＬ＝１５cmの細長いサンプル１ａ-s（図８）を切り出し、採取する。サンプル数としては、微小凹部形成前及び微小凹部形成後の各原紙１，１ａは共に、各実施例及び比較例毎に１０枚ずつ採取した。
【００２５】
（２）そして、図７及び図８のように、各原紙サンプル１-s、1a-ｓの縦方向の引張試験を行った。図７は微小凹部形成後の原紙サンプル１-sの引張試験の状態、図８は微小凹部形成前の原紙サンプル１ａ-sの引張試験の状態を示しており、いずれも、縦方向に間隔Ｄを隔てて箇所を、引張試験機の１対の把持部により把持し、試験速度２０cm/分で、原紙サンプル１-s，１ａ-sが破断するまで白抜きの矢印で示すように引っ張り、図９のような荷重−伸び線図を各サンプル毎に記録計に記録した。
【００２６】
（３）図９は、一例として実施例３の荷重−伸び線図を示しており、実線で示す曲線Ｘ１は微小凹部形成後の原紙サンプル１-sの引張強度の変化、破線で示す曲線Ｘ２は微小凹部形成前の原紙１ａの引張強度の変化を示している。このように記録された線図において、縦方向の伸度１％（サンプル伸び量では１mm)における各曲線Ｘ１，Ｘ２の値を読み取り、微小凹部形成前の引張強度に対する微小凹部形成後の引張強度の比を、パーセント（％）で算出した。たとえば、実施例３では、微小凹部形成前の引張強度は５．５０Ｎ/cm、微小凹部形成後の引張強度は４．３５Ｎ/cmとなっており、微小凹部形成前に対する微小凹部形成後の引張強度比は、（４．３５/５．５０）×１００＝７９．０％となった。実施例３の場合と同様に、実施例１、実施例２及び比較例１においてもそれぞれ微小凹部形成前後における引張強度比（％）を求めた。なお、各例毎にサンプル数は１０枚ずつであるので、１０枚の試験結果を平均し、その平均値を図１０の左側の３つの項目にそれぞれ示した。
【００２７】
（印刷イメージの伸び及び耐刷性の試験）
前述のように製作した実施例１〜３及び比較例１の微小凹部形成後の原紙１を、図４に示すようなサーマルヘッド式製版方式（熱量２５ｍＪ/ｍｍ2)によりそれぞれ製版し、その製版原稿を用いて印刷した印刷物のイメージの伸びを確認し、その結果を図１０の右側の２つの欄に示した。すなわち、５００枚印刷時点で、伸びが０．５％未満のものを○印で表示し、０．５以上１．０％未満のものを△印で表示し、１．０％以上のものを×印で表示した。また、耐刷性として、２０００枚印刷時点での原紙１の破れを目視で確認し、破れが無い場合を○印で表示し、破れが有る場合を×で表示した。
【００２８】
（印刷イメージの伸び及び耐刷性の結果及び考察）
図１０において、比較例１は、微小凹部形成前の原紙１の引張強度が３．００Ｎ/ｃｍ、微小凹部形成後の原紙１ａの引張強度が０．６１Ｎ/ｃｍ、微小凹部形成前後の引張比強度比が２０．３％であり、この原紙１を製版し、印刷した場合、５００枚印刷時点では印刷イメージに１．０％以上の伸びが生じ、２０００枚印刷時点では破れが目視で確認できた。すなわち、印刷イメージの伸び並びに耐刷性は、共に×印の評価であった。
【００２９】
実施例１は、微小凹部形成前の原紙１の引張強度が１．８５Ｎ/ｃｍ、微小凹部形成後の原紙１ａの引張強度が１．１５Ｎ/ｃｍ、微小凹部形成後の引張強度比が６２．２％であり、この原紙１を製版し、印刷した場合、５００枚印刷時点では印刷イメージに０．５以上１．０％未満の範囲で伸びが生じたが、許容できる評価△印の範囲であり、一方、２０００枚印刷時点では、原紙１に破れは目視で確認できなかった。すなわち○印の評価であった。
【００３０】
実施例２は、実施例１と比較して、原紙厚さ及び薄肉底部の厚さを厚くした構造であり、微小凹形成前の原紙１の引張強度が３．００Ｎ/ｃｍ、微小凹部形成後の原紙１ａの引張強度が２．００Ｎ/ｃｍ、微小凹部形成後の引張強度比が６６．７％であり、この原紙１を製版し、印刷した場合、５００枚印刷時点では印刷イメージの縦方向の伸びは０．５未満の○印の評価であり、また、２０００枚印刷時点では、原紙１の破れは目視で確認できず、○印の評価であった。
【００３１】
実施例３は、実施例２と比較して、さらに原紙厚さ及び薄肉底部の厚さを厚くした構造であり、微小凹形成前の原紙１の引張強度が５．５０Ｎ/ｃｍ、微小凹部形成後の原紙１ａの引張強度が４．３５Ｎ/ｃｍ、微小凹部形成後の引張強度比が７９．１％であり、この原紙１を製版し、印刷した場合、５００枚印刷時点では印刷イメージの縦方向の伸びは０．５未満の○印の評価であり、また、２０００枚印刷時点では、原紙１の破れは目視で確認できず、○印の評価であった。
【００３２】
図１０及び図１１の表から判断できるように、原紙厚さが６〜１２μｍ程度の範囲において、引張強度比（％）が比較例１の２０．３％よりも大きくて３０％程度以上になれば、印刷性（印刷イメージの伸び）及び耐刷性が、共に許容できる範囲（○印又は△印）になると共に、上記引張強度比が高くなるに従い、印刷性及び耐刷性が高くなる。好ましくは、実施例２のように引張強度比を６６．７％程度以上にしていると、印刷性及び耐刷性のいずれもが満足にゆく評価（○印）が得られる。
【００３３】
［その他の実施の形態］
（１）本発明では、微小凹部形成前後の原紙の引張強度比により、印刷性及び耐刷性を判定しているが、このような判定方法に加え、微小凹部形成後の原紙１について、製版前の引張強度と、黒べた印刷後の縦方向の引張強度比も加味することもできる。好ましくは、製版前の原紙の縦方向の伸び１％における引張強度に対する黒べた製版後の原紙の同方向同伸度における引張強度の比（％）が、８０％以上となるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明が適用される孔版印刷用原紙の平面図である。
【図２】図１の孔版印刷用原紙を一部切り取って示す拡大斜視図である。
【図３】本発明に係る孔版印刷用原紙の微小凹部形成方法を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係る孔版印刷用原紙の製版方法を示す縦断面図である。
【図５】本発明に係る孔版印刷用原紙の製版後の状態を示す拡大縦断面図である。
【図６】製版に使用するサーマルヘッドのヒータ部の拡大平面図である。
【図７】微小凹部形成後の原紙サンプルの引張試験時の状態を示す斜視図である。
【図８】微小凹部形成前の原紙サンプルの引張試験時の状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例３における微小凹部形成前後の原紙の伸度−引張強度の変化を示す図である。
【図１０】本発明の実施例１〜３及び比較例１の印刷性及び耐刷性を比較したテスト結果表（図表）である。
【図１１】本発明の実施例１〜３及び比較例１の構造的な条件を比較した図表である。
【符号の説明】
【００３５】
１  微小凹部形成後の孔版印刷用原紙
１ａ  微小凹部形成前の孔版印刷用原紙
２  微小凹部
３  薄肉底部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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